(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置（２６）に、エンジン区画に連結されるケーシング（４０）、該ケーシングと一体の固定子Ｓおよび前記ケーシングに設置される軸受けＰ３上に取付けられる駆動回転軸（２８）に連結される回転子Ｒが含まれることを特徴とする軸受け（Ｐ１）上に取付けられる駆動回転軸（２８）が含まれるエンジン区画（１８）と軸受け（Ｐ２）上に取付けられる駆動軸（３８）が含まれる減速機／逆転機区画（２０）との間に挿入される航行構造体中の発電および／または動力装置において、
ケーシング（４０）がエンジン区画（１８）と一体の標準釣鐘型覆い（３２）自体に連結され、該ケーシングが規格化されていることにより、エンジン区画（１８）との連結が何らの変更も無しに可能となることを特徴とする発電および／または動力装置。
【請求項２】
回転子Ｒに非充腹回転軸（５４）および磁気部品（５８）が搭載されたディスク（５６）付きのハブが含まれることを特徴とする請求項１による発電装置。
【請求項３】
回転子Ｒが連結部品（６６）により駆動回転軸（２８）に連結されることを特徴とする請求項２による発電装置。
【請求項４】
連結部品（６６）に、駆動回転軸（２８）ならびに回転子Ｒの非充腹回転軸（５４）が外側に受入れられるように設置される充腹軸（７０）と一体のはずみ車（３０）上に付け加えられるよう仕向けられるディスク（６８）、該充腹軸ならびに該非充腹軸の回転連結を確保するコッター（７２）が含まれることを特徴とする請求項３による発電装置。
【請求項５】
回転子Ｒに弾性連結装置（３６）により減速機／逆転機区画（２０）の駆動軸に連結されるディスクを伴ったハブが含まれることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項による発電装置。
【請求項６】
ハブにねじ留めによりディスク（５６）上に付け加えられる地板（７４）が含まれ、前記地板（７４）にねじが切られた中央穴（７６）、ねじが切られた該中央穴（７６）を自由に通過する中央ねじ釘（７８）が含まれ、前記中央ねじ釘（７８）が充腹軸（７０）に設けられたより小さな直径のねじ穴にねじ留めされることを特徴とする請求項４および請求項５による発電装置。
【請求項７】
ケーシング（４０）に固定子Ｓが形成されるコイル（６０）が搭載されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項による発電装置。
【請求項８】
駆動回転軸（２８）と発電装置（２６）間に挿入されるクラッチが含まれることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項による発電装置が組込まれた発電設備。
【請求項９】
駆動回転軸（２８）と発電装置（２６）間のクラッチが、中でも特に、駆動回転軸（２８）と中間連結部品（６６）間あるいは該中間連結部品（６６）と回転子Ｒ間に挿入されることを特徴とする請求項８による発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電および／または電動装置に関する。
【０００２】
航海、なかでも特に、娯楽向けの航海では、設備がますます数多くかつ精巧になっている。電子レンジが装備された台所、テレビ、圧力タンク水およびその他電動甲板設備などの舶用電子工学品。
【０００３】
実際、大部分の娯楽用航海設備については、快適さがその選択の不可欠な基準である。
【０００４】
本発明は独立した発電装置をもたない「インボード」エンジンが利用されるトン数が限定された範囲の装置に関する。
【背景技術】
【０００５】
エンジン付き航行構造体とセールおよび動力が装備された航行構造体とは区別される。
【０００６】
この両方の場合とも、エンジンはエンジンバッテリーユニットの充電が可能となる少なくとも1台の交流発電機が装備される。このエンジンバッテリーユニットはエンジンの作動、特に始動のために利用される。
【０００７】
これに対し、このユニットの大きさはその用役および快適さ向けに決められることはめったにない。
【０００８】
さらに、1台しかない場合には複数台のエンジンバッテリーが強く要請される場合に根本的問題が提起される。実際、エンジンの運転時には、1台あるいは複数の交流発電機が大きさに見合わないほどの電流の要請を極めて強く受ける。これにより充電手段の不能状態つまりは動力運転不能の状態が決まって引き起こされる。
【０００９】
エンジンはエンジンによる航行構造体に必要不可欠であると同時に、セールによる航行構造体にとっては最低限の安全手段であるので、エンジンバッテリーユニットとサービスバッテリーユニットでバッテリーユニットの分離ができる必要がありそうに思われる。
【００１０】
まず前者は、一般的に、交流発電機に連結される高電流の1台あるいは2台のバッテリーから構成され、複数のエンジンがある場合には、各エンジンについて同様である。
【００１１】
後者は、一般的に、大きな蓄電能力が自由になるように、様々なタイプと電圧の必要に応じて、より数多くのバッテリーにより構成される。従って、これらのバッテリーは再充電され得る。
【００１２】
海上推進装置は、エンジン、伝動装置、ならびにスクリューあるいはタービンの動力装置に関して体系立てられていることが認められる。
【００１３】
伝動装置はタイプが様々であると同時に、一般的に、直接の軸線によるあるいは「セール駆動」あるいは「Ｚ駆動」タイプの受け座によるスクリューの駆動を伴う減速機、必要に応じて逆転機から構成される。
【００１４】
このように、エンジンは慣性はずみ車が備えられたエンジン軸の出口が利用され、該装置全体は様々な供給業者による様々なタイプの伝動装置が受け入れられるように規格化された釣鐘型覆いの中に配置される。
【００１５】
慣性はずみ車が装備されたエンジン軸と伝動装置軸間の連結装置は「フレクター」という名で知られる弾性タイプのものである。
【００１６】
これにより膨張、芯合わせの誤差、振動の吸収が可能となる。
【００１７】
発電のニーズに応じ得るようにするためには、ひとつの解決策はエンジンと伝動装置の間に大型の発電機を挿入することである。
【００１８】
この点には、航行構造体の大きさの規模が決定されるための設計変更が、エンジンの支持材に関してせいぜい１５〜３０センチ程度の位置の差でしか生じない利点がある。
【００１９】
この変更は新規の建造ではたいしたことではないと同時に既存の航行構造体にも容易になされ得るものと認められる。
【００２０】
この範囲の直径では寸法の問題は少しも提起されない。
【００２１】
先行技術では、特許WO2005/032935あるいはEP1669287の申請にてエンジンと伝動装置間に挿入されるこのような発電機が提案されている。
【特許文献１】特許WO2005/032935
【特許文献２】特許EP1669287
【発明の開示】
【００２２】
極めて数多くの変型によりエンジン区画に付け加えられる固有のケーシング、さらには固有のはずみ車が設置され、これにより発電機が受入れられるか否かに応じて変更される既存の装置全体ならびに新規のエンジン装置全体に関する大きな変更が必要となる。
【００２３】
設置がどのように確保されても、作動に関する問題は提起される。
【００２４】
実際、はずみ車は駆動軸により支持され、従って、エンジン区画に取付けられる軸受けにより誘導される。回転子はある程度の大きさが与えられるよう１０から１５kgのかなりな質量になってオフセットされた状態でこのはずみ車に連結される。固定子は発電機のケーシングと一体化され、該ケーシングはエンジン出口の釣鐘型覆いに連結されるとともに１０分の数ミリの磁極間隙で回転子と直角に配置される。
【００２５】
他方では、弾性連結装置により減速機区画に取付けられる軸受けにより自らが支持される駆動軸の駆動が可能となる。
【００２６】
回転子には２つの軸受け間の撓みによる軽い横回転の変形を伴う回転が生じ得ることが認められる。
【００２７】
この横回転は１０分の数ミリの回転子／固定子の磁極間隙との両立が困難である。
【００２８】
従って、中間誘導が重要な課題となる。
【００２９】
本発明により解決が狙われるその他の問題は、
―海上での不可欠な信頼性
―信頼性が強化されると同時に費用が限定されることにつながる部品数の削減
―変更の制限と同時に規格化された既存部分のエンジンおよび伝動装置に関する適合性
―磁極間隙値の短縮ならびに該値の正確な保持による発電効率の改善
―回転子／固定子質量の増量による発電効率の改善
―発電機の取付け／取り外しの簡略化、ならびに
―回転子の取り外しの簡略化
【００３０】
こうして指摘されたように、本発明による発電機によりサービスバッテリーユニットの充電が可能となるが、電動エンジンとしても利用され得ると同時にこれは本発明が提案する点でもある。この場合、持続運転時間は制限されると同時に大した出力を必要としない。駆動エンジンとの切り離しと引き替えに同一発電機の作動エンジンへの利用も可能である。
【００３１】
ある具体例は水門の待機中および通行中の河川船の操縦に関する。
【００３２】
実際、エンジンが駆動から切り離される場合、航行構造体が別の手段により動かされる場合の、通常は、航行中のヨットの場合には、発電機は水力発電機としても利用可能である。
【００３３】
このように、本発明による発電機により取付け時と利用中の一定の汎用性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は動力装置１２、エンジンバッテリーユニット１４ならびにサービスバッテリーユニット１６を伴ったあるヨットの場合の航行構造体１０が示されたものである。
【００３５】
動力装置１２にはエンジン１８、減速機／逆転機装置２０、その端部にスクリュー２４が装備された軸線２２が含まれる。このような取付けは極めて良く知られているものである。
【００３６】
エンジンバッテリーユニット１４は図に示されないこれもまた既知の方法でエンジンの交流発電機により、直接、再充電される。
【００３７】
全体を通じた参照番号２６の本発明による発電装置はエンジン１８と減速機／逆転機装置２０との中間に置かれ、エンジン１８および装置２０自体は航行構造体船体殻にこの目的で用意される支持材に固定される。
【００３８】
図２および図３に示されるように、エンジンのメーカーによりはずみ車３０が搭載された駆動軸２８と一緒にエンジン区画が供給され、このはずみ車は、規格化されたエンジン区画に付け加えられると同時にフランジ３４を利用して釣鐘型覆い３２内に置かれる。
【００３９】
さらに詳しく図３に向けられると、同じく規格化された減速機／逆転機装置２０の駆動回転軸（３８）が受入れられるためにフレクターと言われる弾性連結器３６が用意される。
【００４０】
発電装置２６は、２つの手段間に設けられる長手方向のずれ、すなわち、１５０〜２００ミリ程度の大きさの航行構造体前部に向かうエンジン１８の通常並みの移動と引き替えに、これら減速機／逆転機装置２０により駆動されるこれら駆動軸２８および３８との間に、直接、挿入される。
【００４１】
この図３では、駆動軸２８は軸受けＰ１により完璧に誘導されかつ駆動回転軸（３８）は軸受けＰ２により完璧に誘導される点が注目される。
【００４２】
発電装置２６には、ねじ釘４２によって釣鐘型覆い３２のフランジ３４上に付け加えられる規格化されたケーシング４０が含まれる。
【００４３】
このケーシング４０には前部側板４４および後部側板４６が含まれ、これらの両者２つは環状アダプター４８により接合される。こうして浮かび上がった全体の輪郭により読み取りがより容易に可能となるが、これらのケーシングの部品は直接、鋳造からつくるのが有利であり得る。
【００４４】
前部側板４４には、ベアリング５２の外側ケージの場合にその中央に軸受けＰ３が受け入れられるよう仕向けられる支え面５０が含まれる。
【００４５】
このベアリング５２の内側ケージにより非充腹軸５４およびディスク５６から構成されるハブが受入れられる。このディスク５６には磁気部品５８が搭載されていると同時にこれにより回転子Ｒが構成される。回転子の磁気部品５８は固定子Ｓを形成すると同時に環状アダプター４８により支持されるコイル６０と協働するよう仕向けられる。
【００４６】
回転子Ｒの磁気部品５８と固定子Ｓのコイル６０間には、図の縮尺では示されない10分の数ミリの磁極間隙eが設置される。
【００４７】
発生電流は適合した調節、制御ならびに安全の手段を介在してサービスバッテリーユニット１６に向けて適合した電線６２を通じて集電され伝導される。
【００４８】
回転子Ｒはフレクターと言われる弾性連結器３６が受入れられるよう用意される。
【００４９】
この弾性連結器３６は挿入される発電装置２６が無い場合にはずみ車３０と協働するよう用意されこの連結器が保持される。
【００５０】
既知の方法では、フレクターには駆動回転軸（３８）の端部すなわち条溝付きタイプである連結装置が受入れられるよう仕向けられる中央金属インサートが含まれる。
【００５１】
作動時の発生熱量排出用冷却回路６４が、図示された場合では、環状アダプター４８に包まれて設置される。
【００５２】
発電装置２６は連結部品６６により補完される。この部品には、回転子Ｒのハブの非充腹軸５４が外側に受入れられるように準備されるはずみ車３０および充腹軸７０により支持される標準ねじ山上のねじ留めにより付け加えられるよう充てられるディスク６８が含まれる。コッター７２により充腹軸および非充腹回転軸の回転連結が確保される。
【００５３】
地板７４がディスク５６上にねじ留めで付け加えられ、前記地板７４にはねじ山が切られた中央穴７６が含まれる。
【００５４】
こうして中央ねじ釘７８はこのねじ山が切られた中央穴７６の中を自由に通ると同時に充腹軸７０に設置されたより小さな直径のねじ山にねじ留めされる。
【００５５】
回転駆動はコッター７２により確保されるのでこのねじ釘７８により充腹軸７０からの回転子の引揚げだけが回避される。
【００５６】
図３に示されるように、回転子Ｒは軸受けＰ３により完璧に回転誘導されるけれども、はずみ車３０およびこれに固定される連結部品６６を横断する軸受けＰ１によっても回転誘導される点が認められる。
【００５７】
固定子Ｓは軸受けＰ１が搭載されるエンジン区画と一体の釣鐘型覆い３２自体と一体のケーシング４０により支持される点から磁極間隙eは必ず尊重される。
【００５８】
この設置により発電装置２６の標準部品である釣鐘型覆いおよび駆動軸のエンジンはずみ車上へ直接の取付けが何らの変更も無しに可能となる。
【００５９】
同様に、駆動条溝付き回転軸を貫通する標準フレクターが保持され、このフレクターは駆動軸のはずみ車３０上に付け加えられる代わりに回転子Ｒ上に付け加えられる。
【００６０】
図４により発電装置のケーシング４０の外にある回転子Ｒ部分すなわち、磁気部品５８が搭載されたディスクを伴ったハブの引揚げが容易である点が認められる。
【００６１】
減速機／逆転機２０により連結装置が一旦解放されるとすぐ、側板４６が一旦取り外されるとすぐ、ベアリング５２が含まれるその軸受けと一緒に回転子Ｒが引揚げられるためにはねじ釘７８が取り外されるだけで十分である。
【００６２】
しばしば、引揚げにはコッター７２および磁気引張力のためおよそ数デカニュートン程度の大きな応力が必要とされ得る。この場合、ねじ釘８０はねじが切られた穴７６に導入される。さらに大きな直径のねじ釘８０により連結部品の充腹軸７０の端部に支持が取られる。
【００６３】
ねじ釘８０のねじ留めにより抜き取りが容易になる。
【００６４】
本発明には、また、エンジン、本発明による発電装置および伝動装置が含まれる発電設備も含まれるが、すべての機能に都合がよいようにクラッチと呼ばれる駆動エンジンの連結／連結解放手段と一緒である。
【００６５】
本発明の変型例によると、このクラッチは駆動軸２８と発電装置２６の中間に、なかでも特に駆動軸２８と介在連結部品の間あるいは介在連結部品と回転子との間に挿入され得る。
【００６６】
このような手段は機械工学では良く知られた構成しか引合いに出されないよう自由輪あるいは遠心力クラッチの単純な噛み合いクラッチの形であって良い。
【００６７】
この目的は駆動軸２８と回転子Ｒが駆動状態に一体化されるかあるいは分離されることにある。
【００６８】
こうして、セールのもとで航行するヨットの場合にはスクリューにより減速機／逆転機２０の駆動が可能となる。駆動回転軸（３８）がエンジンになると同時にエネルギーの発生が可能となる回転子Ｒが駆動され、航行構造体の速度の損失は発電装置のトルクが熱エンジンの力学的慣性が打ち消され次第、減少するので全く許容し得るまま維持される。
【００６９】
さらに、この小さな速度損失は、装備の極めて十分なこのヨットのタイプはレースタイプのものではない娯楽タイプのものであるため、一般的に広く通用する判断基準ではない。
【００７０】
エンジン付き河川クルーザーの場合には、占有者は要求がきついと同時にこれらのクルージングはたびたび家族ぐるみで繰り広げられるので多くの用役エネルギーの準備が必要である。
【００７１】
実際、河川クルージングは低速で航行されるが長時間持続されるので定期的に更新される大きな蓄電能力が要求される。
【００７２】
このように、例えば、一般的に長くかつ頻度の多い水門通行のような一定の操縦に関して、熱エンジンが停止されて接続が解除されるとすぐ、操縦者によって発電装置がサービスバッテリーユニット１６により給電される電動エンジンとして逆の方向に利用される。
【００７３】
短い利用持続時間と小さな所要出力によりこのような利用が自由となる。
【００７４】
このような電気エネルギー発生装置は、従って、エンジンを犠牲にすることなく、クラッチの挿入と引き替えに水力発電および電動化が可能となって、小型の装置でも大きな出力のものとなり得る。
【００７５】
本誘導装置により作動の安全性と信頼性がもたらされる上に、短縮化された磁極間隙の整備と維持により効率が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
次に、本発明は限定されないある特定の実施形態例およびある変型例の主な形態の図解を可能とした付録図により詳細に説明される。
【００７７】
以下の図面が示される。すなわち、
【図１】軸線を伴ったヨット船尾の本発明による発電機の設置全体図。
【図２】図１の発電機の位置関係の詳細図。
【図３】取付け発電機の断面図。
【図４】回転子の取り外し図。
【図１】
0005230104.tif 000002
【図２】
0005230104.tif 000003
【図３】
0005230104.tif 000004
【図４】
0005230104.tif 000005